Тема 1. Информация и информационные процессы.

Позиция 1 Двоичная система счисления

Вопросы для самостоятельного изложения

В чем преимущество двоичной системы счисления, в чем заключается ее недостаток?

К недостаткам относится длина записи, представляющей двоичное число. Основные преимущества – простота совершаемых операций, а также возможность осуществлять автоматическую обработку информации, реализуя только два состояния элементов компьютера.

Сравните между собой числа, записанные в двоичной системе счисления:

а. 10101 и 101010; а) 21 < 42

б. 1101 и 1001; б) 13 > 9

в. 111001 и 110111. в) 57 > 55

Для каждой пары чисел определите, на сколько одно число больше другого.

Запишите числа: 32, 64, 128, 256, 20, 40, 50, 100 в двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системах счисления .

32 – «10 0000» »40« »20« 64 – «100 0000» «100» «40» 128 – «1000 0000» «200» «80» 256 – «1 0000 0000» «400» «100» 20 – «1 0100» «24» «14» 40 – «10 1000» «50» «28» 50 – «11 0010» «62» «32» 100 – «110 0100» «144» «64»

Как в записи двоичного числа отличить четное число от нечетного?

четные числа оканчиваются на 0, нечетные - на 1

Каким требованиям должна отвечать запись двоичного числа, чтобы по этой записи можно было определить, что данное число делиться на 4 без остатка?

Число делится на 4 тогда и только тогда, когда две его последние цифры составляют число, которое делится на 4.

Чтобы узнать, делится ли двузначное число на 4, можно половину единиц прибавить к десяткам — если сумма делится на 2, значит, число делится на 4. Например, 92: 9 + 1 = 10, значит, 92 делится на 4.

Как переходить от записи числа в шестнадцатеричной системе счисления к записи в двоичной и обратно?

Для перевода многозначного двоичного числа в шестнадцатеричную систему нужно разбить его на тетрады справа налево и заменить каждую тетраду соответствующей шестнадцатеричной цифрой. Для перевода числа из шестнадцатеричной системы в двоичную нужно заменить каждую его цифру на соответствующую тетраду из нижеприведенной таблицы перевода.

Например:

0101101000112 = 0101 1010 0011 = 5A316

Переведите из шестнадцатеричной системы счисления в десятичную и двоичную числа: 25, 4F, 1A7, ABC, D1AE, FFFF.

25 – «37» «10 0101» 4F – «79» «100 1111» 1А7 – «423» «1 1010 0111» АБС – «2 748» «1010 1011 1100» D1AE – «53 678» «1101 0001 1010 1110» FFFF – «65 535» «1111 1111 1111 1111»

Позиция 2 Предмет и задачи информатики

Вопросы для самостоятельного изложения

Что означает термин " информатика" и каково его происхождение?

Термин " информатика" (франц. informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает " информационная автоматика".

Широко распространён также англоязычный вариант этого термина — " Сomputer science", что означает буквально " компьютерная наука".

Приведите 2 – 3 определения информатики как науки. Укажите литературный источник каждого из определений.

Академик А.А.Дородницын определяет информатику как науку о преобразовании информации, которая базируется на вычислительной технике

Академик Н.Н.Моисеев считает, что " информатика - это некая синтетическая дисциплина, которая включает в себя и разработку новой технологии научных исследований и проектирование, основанные на использовании электронной вычислительной техники, и несколько крупных научных дисциплин, связанных с проблемой общения с машиной, и, наконец, с созданием машины"

В.Д.Ильин предлагает дать следующее определение информатики: " Предметом информатики как науки будем считать процесс создания, накопления и применения знаний"

Что является предметом изучения информатики?

Инфоpматика — это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

Почему общество не может существовать без общественного информационного обмена?

Общественные отношения обязательно сопровождается информационными процессами. Без информационных процессов общественные отношения не могут ни возникать, ни существовать, ни развиваться. Информационными средствами люди формулируют цели и задачи совместной деятельности, согласовывают и синхронизируют свои усилия, контролируют полученные результаты, обобщают достигнутый опыт. Информационные процессы в обществе развиваются в форме информационного обмена. При этом одна сторона передаёт информацию, а другая её получает. В процессе общения функции сторон могут меняться.

Перечислите, какие объекты изучает информатика?

В качестве объектов изучения информатики выступают: информация, данные, информационные технологии и информационные процессы.

Укажите основные этапы становления и развития информатики.

С разработкой первых ЭВМ принято связывать возникновение информатики как науки, начало ее истории. Для такой привязки имеется несколько причин. Во-первых, сам термин «информатика» появился благодаря развитию вычислительной техники, и поначалу под ним понималась наука о вычислениях (первые ЭВМ большей частью использовались для проведения числовых расчетов). Во-вторых, выделению информатики в отдельную науку способствовало такое важное свойство современной вычислительной техники, как единая форма представления обрабатываемой и хранимой информации. Вся информация, вне зависимости от ее вида, хранится и обрабатывается на ЭВМ в двоичной форме. Так получилось, что компьютер в одной системе объединил хранение и обработку числовой, текстовой (символьной) и аудиовизуальной (звук, изображение) информации. В этом состояла инициирующая роль вычислительной техники при возникновении и оформлении новой науки.

На сегодняшний день информатика представляет собой комплексную научно-техническую дисциплину. Под этим названием объединен довольно обширный комплекс наук, таких, как кибернетика, системотехника, программирование, моделирование и др. Каждая из них занимается изучением одного из аспектов понятия информатики. Учеными прилагаются интенсивные усилия по сближению наук, составляющих информатику. Однако процесс их сближения идет довольно медленно, и создание единой и всеохватывающей науки об информации представляется делом будущего.

Приведите несколько фамилий ученых, внесших наибольший вклад в становление и развитие информатики.

Блез Паскаль(1623 - 1662) счетное устройство

В 1641 году французский математик Блез Паскаль, когда ему было 18 лет, он изобрёл счетную машину

Чарльз Бэббидж (1791-1871)

Чарльз Бэббидж проявил свой талант математика и изобретателя весьма широко.

В 1888 американский инженер Герман Холлерит сконструировал первую электромеханическую счётную машину.

Приведите примеры применения информатики в различных отраслях науки, экономики и общественной жизни.

Мы все живем в эпоху, когда компьютерные технологии проникли абсолютно во все отрасли человеческой деятельности. Не исключением является и экономика.

При нынешних темпах развития производства непрерывно идет процесс взаимодействия всех его составляющих частей. В таких условиях необходимым является вести непрерывное планирование и оперативно управлять всеми звеньями экономики. Использование математических методов и современных компьютерных технологий в экономике не только ускоряет расчеты, но и в десятки, в сотни раз уменьшает время, нужное для этого.

В общественной жизни:

По последним данным в мире работает около полу миллиарда персональных компьютеров. Каждый десятый взрослый человек планеты использует компьютер постоянно. Во многих странах умение работать с компьютером считается уже не компьютерной грамотностью, а просто грамотностью.

Мы живем в 3 тысячелетии, когда человечество вступило в эпоху новой научно - технической революции. К концу 20 века общество овладело многими тайнами и превращения вещества и энергии. Сумело использовать эти знания для улучшения этой жизни. Но в настоящие время одно из важнейших составляющих кроме вещества и энергии является ИНФОРМАЦИЯ.

Перечислите основные черты информационного общества.

Информационное общество - концепция постиндустриального общества; новая историческая фаза развития цивилизации, в которой главными продуктами производства являются информация и знания. Отличительными чертами информационного общества являются:

- увеличение роли информации и знаний в жизни общества;

- возрастание доли информационных коммуникаций, продуктов и услуг в валовом внутреннем продукте;

- создание глобального информационного пространства, обеспечивающего (а) эффективное информационное взаимодействие людей, (б) их доступ к мировым информационным ресурсам и (в) удовлетворение их потребностей в информационных продуктах и услугах.

Позиция 3 Сигналы и данные

ДАННЫЕ – диалектическая составная часть информации. Данные представляют собой зарегистрированные сигналы.

Вопросы для самостоятельного изложения

В чем состоит отличие сообщения от сигнала?

Сообщение — наименьший элемент языка, имеющий идею или смысл, пригодный для общения. В информатике — форма представления информации, имеющая признаки начала и конца, предназначенная для передачи через среду связи. Также форма предоставления информации, совокупность знаков или первичных сигналов, содержащих информацию.

Сигнал (в теории информации и связи) — материальный носитель информации, используемый для передачи сообщений в системе связи. Сигнал может генерироваться, но его приём не обязателен, в отличие от сообщения, которое должно быть принято принимающей стороной, иначе оно не является сообщением. Сигналом может быть любой физический процесс, параметры которого изменяются в соответствии с передаваемым сообщением.

Может ли происходить информационный обмен без затрат энергии? Приведите основные положения энергетической модели информационного обмена.

Думаю, нет.

Энергия-это мера взаимодействия.

При передаче информации происходит взаимодействие передатчика-приемника. Я бы сказал, существенно снизить(впрочем, как это делается).Причем-информация, в какой-то степени, энергия.

Без энергии не существует информации. Это ее носитель.

В чем основное отличие дискретного сигнала от непрерывного? Приведите по 2 – 3 примера дискретных и непрерывных сигналов .

Сигнал называется непрерывным (или аналоговым), если его параметр может принимать любое значение в пределах некоторого интервала.

Сигнал называется дискретным, если его параметр может принимать конечное число значений в пределах некоторого интервала.

Примерами непрерывных сигналов являются речь и музыка, изображение, показание термометра (параметр сигнала – высота столба спирта или ртути – имеет непрерывный ряд значений) и пр.

Примерами устройств, использующих дискретные сигналы, являются часы (электронные и механические), цифровые измерительные приборы, книги, табло и пр.

Приведите 3 примера регистрации сигналов.

При взаимодействии сигналов с физическими телами в последних возникают определенные изменения свойств — это явление называется регистрацией сигналов. Такие изменения можно наблюдать, измерять или фиксировать иными способами — при этом возникают и регистрируются новые сигналы, то есть, образуются данные.

Данные — это зарегистрированные сигналы.

1) Наблюдая за состязаниями бегунов, мы с помощью механического секундомера регистрируем начальное и конечное положение стрелки прибора. В итоге мы замеряем величину ее перемещения за время забега — это регистрация данных.

2) Прослушивая передачу радиостанции на незнакомом языке, мы получаем данные, но не получаем информацию в связи с тем, что не владеем методом преобразования данных в известные нам понятия. Если эти данные записать на лист бумаги или на магнитную ленту, изменится форма их представления, произойдет новая регистрация.

3) Взвешивание спортсмена.

Приведите 4 примера материальных носителей данных.

1) бумага, 2)флешка, 3) диск, 4)дерево.

Позиция 4 Структуры данных и операции с данными

Структуры данных
Линейные (списки)	Табличные (матрицы)	Иерархические
адрес каждого элемента данных однозначно определяется его номером.	адрес каждого элемента данных определяется номером строки и номером столбца, на пересечении которых находится ячейка, содержащая соответствующий элемент данных.	адрес каждого элемента данных определяется путем доступа (маршрутом), ведущим от вершины структуры к данному элементу данных.
Примеры
Список студентов в журнале.	Фамилия	Инф-ка	Мат-ка	История	1.Система почтовых адресов 2.Путь доступа к командам запуска программ, например, программы Калькулятор: Пуск ► Программы ► Стандартные ► Калькулятор
Аистов
Бобров
Грачева
Разделители
Точка, запятая, точка с запятой, специальный символ.	В двумерных таблицах два типа разделителей – вертикальные и горизонтальные.
Методы упорядочивания
Сортировка	Сортировка	Индексация

Вопросы для самостоятельного изложения

Поясните, чем структурированные данные предпочтительнее неструктурированных данных?

Структурированная среда состоит из данных, у которых есть поля, столбцы, таблицы, строки и индексы. Она сосредотачивается вокруг транзакций, в ней есть отчеты, аудит и определения слов. Со структурированной средой ассоциируется высокий уровень прогнозируемости и порядка.

Неструктурированная среда очень отличается от структурированной. В неструктурированной среде не существует специального порядка. Она состоит из текста, содержащегося в медицинских отчетах, гарантиях, контрактах, электронной почте и электронных таблицах. Для текста не существует правил, управляющих его созданием или использованием. Текст не имеет ключей, индексов, столбцов или атрибутов. Данный текст представлен в свободной форме и является неорганизованным. Тогда как структурированные данные являются организованными.

Чем (кем) определяется структура тех или иных данных?

Структура базы данных определяется числом и видом включенных в нее отношений, и связями типа " один ко многим", существующими между кортежами этих отношений.

Поясните, чем упорядоченные данные предпочтительнее неупорядоченных данных?

Упорядоченные и неупорядоченные списки генерируются одинаково за исключением того, что визуальные агенты пользователей нумеруют упорядоченные списки. Агенты пользователей могут представлять эти номера несколькими способами. Элементы неупорядоченного списка не нумеруются.

Приведите по 2 – 3 примера различных структур данных.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 Следующая ⇒